Дозу возможного внешнего облучения людей, находящихся взоне радиоактивного заражения, можно определить расчетным способом, зная фактические данныеоб уровне радиоактивного заражения территории хозяйственного объекта или населенного пункта. Уровень радиоактивного заражения обычно оценивают по интенсивности гамма-излучений (по мощности дозы гамма-излучений).
Порядок расчета дозы возможного внешнего облучения людей рассмотрим на примере.
Территория населенного пункта оказалась в зоне радиоактивного заражения в результате ядерного наземного взрыва, произошедшего на расположенном поблизости крупном хозяйственном объекте. Через пять часов после ядерного взрыва звено радиационной разведки измерило мощность дозы гамма-излучений, которая составила 50 р/ч. Население проживает в одноэтажных каменных и деревянных домах.
Оценить возможные дозы внешнего облучения, тяжесть возможных радиационных потерь людей в случае их непрерывного пребывания в домах в течение 12 часов с момента образования зоны радиоактивного заражения (радиоактивнее частицы выпали через три часа после взрыва).
РЕШЕНИЕ
1. Расчет возможной дозы внешнего облучения людей, находящихся
(илиработающих) в зоне радиоактивного заражения.
Вычисления выполняют с использованием следующего выражения:
D = 
, (2)
где D - экспозиционная доза гамма-излучения (доза внешнего облучения тела человека), Р;
Т - продолжительность облучения ладей, Ч;
Рср - средняя мощность дозы гамма-излучений за время Т, Р/Ч;
Косл - коэффициент ослабления гамма-излучений стенами, перекрытиями, другими элементами зданий, сооружений, оборудования или техники.
Продолжительность облучения людей определяется продолжительностью их пребывания (работы) в зоне радиоактивного заражения.
Среднюю мощность дозы гамма-излучений при ограниченном времени пребывания люден в зоне радиоактивного заражения (несколько часов) подсчитывают из выражения
Рср= 
, (3)
где Рн - мощность дозы гамма-излучения в момент начала облучения,
Рк - мощность дозы гамма-излучения вконце облучения.
Для того, чтобы определить мощность дозы гамма-излучений на любой час после взрыва (или аварии на АЭС), сначала определяют мощность дозы гамма-излучений через один час после взрыва (аварии):
Р1 = Рn*Pn, (4)
где Рп -мощность дозы гамма-излучений на n-й час после взрыва (аварии);
Pn - коэффициент изменения мощности дозы гамма-излучений через n часов после взрыва (аварии).
Значения коэффициентов Кn, рассчитанных по известным математическим зависимостям Р = f (Т) для ядерного взрыва и аварии на АЭС, приведены в приложении 12.
В рассматриваемом примере мощность дозы гамма-излучений на один час после взрыва Р1 = Р5*К5, где P5 -мощность дозы гамма-излучений через пять часов после взрыва.Онаравна 50 р/ч,a K5 -коэффициент изменения мощности дозы через пять часов равен 6,9.
Тогда Р1 =50*6,9 = 345 (Р/ч)
Зная величину Р1, с помощью выражения (4) можно определить мощность дозы Рn на любой момент времени.
Определим мощность дозы гамма-излучений в момент начала облучения людей рн. По условию примера Рн = Р3, гдеР3 - мощность дозы через три часа после взрыва. Используем выражение (4):
Тогда Р1 = Р3 * К3;
Р3 = 
(Р/ч)
Определим мощность дозы гамма-излучений в конце пребывания людей в зоне радиоактивного заражения. Рк = Р15 , т.к. к облучение началось через три часа после взрыва и будет продолжаться 12 часов. Используем выражение (4):
Р15 = 
(Р/ч)
Таким образом, средняя мощность дозы гамма-излучения
Р ср = 
(Р/ч)
Коэффициенты ослабления гамма-излучения Косл рассчитаны для типичных зданий, сооружений, транспортных средств и содержатся в справочных данных (приложение 13). Косл для жилых деревянных одноэтажных домов равен 7, а для жилых одноэтажных каменных домов он равен 10.
Тогда, используя выражение (2), получим дозу внешнего облучения людей, проживающих в деревянных домах:
D = 
(Р).
Доза внешнего облучения людей, проживающих в каменных домах:
D = 
(Р).
2. Оценка тяжести возможных радиационных потерь людей.
Тяжесть возможных радиационных потерь оценивается путем сравнения возможных доз облучения, рассчитанных выше, по справочным данным, приведенным в приложении 11. В рассматриваемом примере люди, проживающие в деревянных домах, могут получить дозу внешнего облучения 316P, следовательно, они могут заболеть лучевой болезнью второй (средней) степени. Люди, проживающие в каменных домах, могут получить дозу внешнего облучения, равную 6ЗР, т.е. они не заболеют лучевой болезнью. Однако в течение ближайших лет у всех этих людей велика возможность заболевания раком, лейкемией, катарактой, а также у них возможно нарушение наследственного механизма в первых двух поколениях.
Приложение 1
Суммарная солнечная радиация при безоблачном небе Rбез, кал/см2.мин
| Месяц | Часы до полудня (истинное время) | ||||||||
| Город С | |||||||||
| I | 0,03 | 0,13 | 0,23 | 0,30 | |||||
| II | 0,17 | 0,32 | 0,45 | 0,53 | |||||
| III | 0,22 | 0,42 | 0,60 | 0,75 | 0,83 | ||||
| IV | 0,08 | 0,22 | 0,43 | 0,65 | 0,83 | 0,97 | 1,03 | ||
| V | 0,07 | 0,20 | 0,40 | 0,62 | 0,82 | 0,98 | 1,10 | 1,17 | |
| VI | 0,13 | 0,30 | 0,48 | 0,68 | 0,88 | 1,03 | 1,17 | 1,22 | |
| VII | 0,10 | 0,25 | 0,45 | 0,65 | 0,83 | 1,00 | 1,12 | 1,18 | |
| VIII | 0,12 | 0,30 | 0,50 | 0,68 | 0,87 | 0,98 | 1,05 | ||
| IX | 0,12 | 0,27 | 0,47 | 0,65 | 0,77 | 0,85 | |||
| X | 0,08 | 0,23 | 0,38 | 0,52 | 0,58 | ||||
| XI | 0,08 | 0,18 | 0,28 | 0,35 | |||||
| XII | 0,08 | 0,17 | 0,22 | ||||||
| ГОРОД В | |||||||||
| I | 0,01 | 0,15 | 0,26 | 0,37 | 0,43 | ||||
| II | 0,15 | 0,34 | 0,49 | 0,60 | 0,65 | ||||
| III | 0,19 | 0,40 | 0,60 | 0,78 | 0,90 | 0,95 | |||
| IV | 0,01 | 0,16 | 0,39 | 0,61 | 0,81 | 0,97 | 1,07 | 1,11 | |
| V | 0,01 | 0,16 | 0,33 | 0,54 | 0,75 | 0,94 | 1,09 | 1,17 | 1,21 |
| VI | 0,07 | 0,21 | 0,40 | 0,61 | 0,81 | 0,99 | 1,18 | 1,22 | 1,25 |
| VII | 0,03 | 0,18 | 0,35 | 0,54 | 0,74 | 0,92 | 1,07 | 1,18 | 1,22 |
| VIII | 0,06 | 0,22 | 0,41 | 0,61 | 0,81 | 0,95 | 1,05 | 1,09 | |
| IX | 0,09 | 0,24 | 0,66 | 0,44 | 0,82 | 0,91 | 0,96 | ||
| X | 0,08 | 0,29 | 0,47 | 0,60 | 0,67 | 0,69 | |||
| XI | 0,11 | 0,26 | 0,37 | 0,46 | 0,48 | ||||
| XII | 0,02 | 0,13 | 0,23 | 0,32 | 0,36 | ||||
| Часы после полудня (истинное солнечное время) | |||||||||
Приложение 2
Значение коэффициента С в зависимости от типа,
балла облачности, высоты и формы облаков
| Тип облачности | Высота облачно-сти Н, км | Форма | Облачность, балл | ||||
| 2-3 | 4-5 | 6-7 | 8-9 | ||||
| Перистые | Н >5 | Перистые | 0,93 | 0,92 | 0,88 | 0,80 | 0,71 |
2  Н 5
| Высококучевые | 0,85 | 0,83 | 0,76 | 0,63 | 0,40 | |
| 2 Н 5
| Высокослоистые | 0,85 | 0,83 | 0,76 | 0,68 | 0,25 | |
| 2 Н 5
| Высококучевые | 0,85 | 0,83 | 0,76 | 0,68 | 0,33 | |
| Высокослоистые | |||||||
| Кучевые | Н<2 | Кучевые | 0,90 | 0,92 | 0,86 | 0,75 | 0,50 |
| Н<2 | Кучево-дождевые | 0,84 | 0,83 | 0,71 | 0,58 | 0,24 | |
| Н<2 | Кучевые, кучево-дождевые | 0,84 | 0,83 | 0,71 | 0,58 | 0,24 | |
| Слоистые | Н<2 | Слоистые | 0,84 | 0,83 | 0,74 | 0,64 | 0,30 |
| Н<2 | Слоисто-кучевые | 0,84 | 0,83 | 0,74 | 0,64 | 0,30 | |
| Н<2 | Слоистые, слоисто-кучевые | 0,84 | 0,83 | 0,74 | 0,64 | 0,26 | |
| Дождевые | Н<2 | Разорвано-слоистые | 0,82 | 0,80 | 0,71 | 0,18 | 0,18 |
| Слоисто-дождевые | |||||||
| Туман | - | - | - | 0,26 | 0,26 |
Приложение 3
Классы устойчивости приземного слоя атмосферы в зависимости от скорости ветра, уровня инсоляции и облачности
| Скорость ветра в приземном слое на высоте 8-10, м/с | День | Ночь | |||||||
| Истинный уровень инсоляции *), кал/см2 мин | Уровень остаточного излучения, кал/см2 мин | ||||||||
сильный
R  0,83
| умеренный 0,41 - 0,82 | слабый 0,21 – 0,4 | очень слабый R 0,20
| Rn >- 0,03 | -0,03-0,06 | Rn< -0.06 | |||
| Облачность, балл | |||||||||
| нижн. яруса 8-10 | верх. яруса 5-7 | Сред. любого яруса 0-4 | |||||||
| V < 2 | А | А | В (Д) ** | Д (Е) ** | Д | Г | Г | ||
| 2 V < 3
| А-В | В | С (Д) ** | Д (Е) ** | Д | Е | Г | ||
| 3 V < 4
| В | В (С) | С | Д | Д | Д | Е | ||
| 4 V < 6
| С | С (Д) | Д | Д | Д | Д | Д | ||
| 6 V
| Д | Д | Д | Д | Д | Д | Д | ||
*. Для данного часа, дня, месяца, места.
**. Буквы в скобках – при снеговом покрове.
Приложение 4
Размеры зон радиоактивного заражения
(гипотетическая авария на реакторе ВВЭР-440)
| Наименование зоны | Класс устойчивости атмосферы | Скорость ветра на высоте 8-10 м, м/с | Длина зоны от АЭС, км | Ширина зоны, км |
| Опасная | Д | 2,5 | ||
| 2,2 | ||||
| 2,0 | ||||
| 1,7 | ||||
| 1,5 | ||||
| 1,4 | ||||
| 1,3 | ||||
| 1,2 | ||||
| 1,2 | ||||
| 1,1 | ||||
| 1,0 | ||||
| Чрезвычайно опасная | Д | 9,5 | 0,95 | |
| 7,5 | 0,7 | |||
| 6,0 | 0,6 | |||
| 5,0 | 0,55 | |||
| 4,5 | 0,45 | |||
| 4,0 | 0,4 | |||
| 4,0 | 0,3 | |||
| 3,5 | 0,2 | |||
| Зона не образуется | ||||
| Опасная | В | 3,0 | ||
| 2,0 | ||||
| 1,8 | ||||
| 1,6 | ||||
| Чрезвычайно опасная | В | Зона не образуется | ||
| Зона не образуется |
Приложение 5
Размеры зон радиоактивного заражения (гипотетическая авария на реакторе ВВЭР-1000)
| Наименование зоны | Класс устойчивости атмосферы | Скорость ветра на высоте 8-10 м, м/с | Длина зоны от АЭС, км | Ширина зоны, км |
| Опасная | Д | 1,4 | ||
| 1,1 | ||||
| 0,9 | ||||
| 0,8 | ||||
| 0,7 | ||||
| 0,6 | ||||
| 0,6 | ||||
| 0,5 | ||||
| 0,47 | ||||
| 0,43 | ||||
| Чрезвычайно опасная | Д | 0,4 | ||
| Зона не образуется | ||||
| Опасная | В | 1,7 | ||
| 4,5 | 1,6 | |||
| 3,5 | 0,7 | |||
| Чрезвычайно опасная | В | Зона не образуется |
Приложение 6
Размеры зон радиоактивного заражения (гипотетическая авария на реакторе РМБК-1000)
| Наименование зоны | Класс устойчивости атмосферы | Скорость ветра на высоте 8-10 м, м/с | Длина зоны от АЭС, км | Ширина зоны, км |
| Опасная | Д | 6,2 | ||
| 7,5 | ||||
| 7,0 | ||||
| 6,5 | ||||
| 6,2 | ||||
| 5,3 | ||||
| 4,5 | ||||
| Чрезвычайно опасная | Д | Зона не образуется | ||
| Зона не образуется | ||||
| Зона не образуется | ||||
| 0,3 | ||||
| 0,9 | ||||
| 0,9 | ||||
| 11,2 | 0,7 | |||
| Опасная | С | 7,8 | ||
| 7,0 | ||||
| 5,6 | ||||
| Чрезвычайно опасная | Зона не образуется | |||
| 1,0 | ||||
| 1,0 |
Приложение 7
Дозы внутреннего облучения детей на оси следа, БЭР
(гипотетическая авария на реакторе ВВЭР - 440)
| Класс устойчивости атмосферы | Скорость ветра, м/с | Расстояние от АЭС, км | Доза внутреннего облучения, БЭР |
| В | |||
| С | |||
| С | |||
| Д | |||
Примечание. Доза внутреннего облучения взрослых людей в 2,7 раза меньше, чем у детей.
Приложение 8
Дозы внутреннего облучения детей на оси следа радиоактивного заражения, БЭР
(гипотетическая авария на реакторе РБМК - 1000)
| Класс устойчивости атмосферы | Скорость ветра, м/с | Расстояние от АЭС, км | Доза внутреннего облучения, БЭР |
| С | |||
| Д | |||
| Д | |||
Примечание. Для определения дозы внутреннего облучения, получаемой взрослыми, необходимо разделить величину дозы внутреннего облучения детей на коэффициент 2,7
Приложение 9
Дозы внешнего облучения людей, находящихся на оси следа радиоактивного заражения, в течение первых суток после аварии
(гипотетическая авария на реакторе ВВЭР-440)
| Класс устойчивости атмосферы | Расстояние от АЭС по оси следа, км | |||||
| 0,5 | ||||||
| А, В, С, Д | 2,0 | 0,86 | 0,36 | 0,21 | 0,10 | - |
| Е | 6,5 | 2,77 | 1,11 | 0,67 | 0,45 | 0,34 |
| F | 12,3 | 6,0 | 2,7 | 1,6 | 1,11 | 0,83 |
Приложение 10
Дозы внешнего облучения людей, находящихся на оси следа радиоактивного заражения, в течение первых суток после аварии БЭР
(гипотетическая авария на реакторе РБМК-1000)
| Класс устойчивости атмосферы | Расстояние от АЭС по оси следа, км | |||||
| 0,5 | ||||||
| F, Е | 1,1 | 0,5 | 0,21 | 0,12 | 0,1 | 0,07 |
Приложение 11
Поглощенные дозы, вызывающие степени лучевой болезни при однократном
облучении людей
| Поглощенная доза излучения, биологический эквивалент рентгена (БЭР) | Степень лучевой болезни | Последствия облучения |
| 100 - 200 | Легкая (1) | Как правило, выздоровление людей происходит даже при отсутствии лечения |
| 200 - 400 | Средняя (2) | Выздоровление наступает у 100% облученных при квалифицированном лечении болезни |
| 400 - 600 | Тяжелая (3) | Выздоровление возможно у 50-80% облученных при условии госпитализации и квалифицированном лечении |
| 600 - 1000 | Крайне тяжелая (4) | Выздоровление возможно у 30-50% облученных лишь при условии раннего лечения в специализированной клинике |
Примечание. При однократном облучении людей поглощенными дозами, равными нескольким десяткам БЭР, у них могут возникнуть заболевания раком, лейкемией, катарактой, а также могут наблюдаться генетические повреждения наследственного механизма в первых двух поколениях.
Приложение 12
Коэффициенты изменения мощности дозы гамма-излучений Кп в зависимости от времени, отсчитываемого от момента ядерного взрыва или аварии на АЭС
| Время, ч | Кп | Время, ч | Кп | |||
| при ядерном взрыве | при аварии на АЭС | при ядерном взрыве | при аварии на АЭС | |||
| 0,25 | 0,19 | 0,5 | 24 (1 сут.) | 45,0 | 4,90 | |
| 0,5 | 0,44 | 0,71 | 52,2 | 5,20 | ||
| 1,00 | 1,00 | 59,2 | 5,48 | |||
| 2,30 | 1,41 | 83,7 | 6,33 | |||
| 3,74 | 1,73 | 48 (2 сут.) | 104,1 | 6,93 | ||
| 5,30 | 136,1 | 7,75 | ||||
| 6,90 | 2,24 | 72 (3 сут.) | 169,3 | 8,49 | ||
| 8,60 | 2,45 | 192,2 | 8,94 | |||
| 10,30 | 2,65 | 96 (4 сут.) | 239,2 | 9,80 | ||
| 12,00 | 2,83 | 251,2 | 10,00 | |||
| 14,00 | 3,00 | 120 (5 сут.) | 312,6 | 10,96 | ||
| 16,00 | 3,16 | 144 (6 сут.) | 389,1 | 12,00 | ||
| 20,00 | 3,46 | 168 (7 сут.) | 468,1 | 12,96 | ||
| 21,70 | 3,61 | 192 (8 сут.) | 549,5 | 13,86 | ||
| 23,70 | 3,74 | 216 (9сут.) | 633,0 | 14,70 | ||
| 25,70 | 3,87 | 240 (10 сут.) | 718,0 | 15,50 | ||
| 27,90 | 4,00 | 264 (11 сут.) | - | 16,25 | ||
| 30,00 | 4,12 | 288 (12 сут.) | - | 16,97 | ||
| 32,00 | 4,24 | 312 (13сут.) | - | 17,66 | ||
| 34,2 | 4,36 | 336 (14 сут.) | - | 18,33 | ||
| 36,4 | 4,47 | 360 (15 сут.) | - | 18,97 | ||
| 40,8 | 4,69 |
Приложение 13
Значение коэффициента ослабления гамма-излучения К осл
для различных сооружений и транспортных средств
| Наименование сооружений и транспортных средств | К осл |
| 1. Деревянные дома: - одноэтажные - двухэтажные | |
| 2. Каменные дома: - одноэтажные - двухэтажные - трехэтажные - многоэтажные | |
| 3. Подвалы домов: - одноэтажные - двухэтажные - многоэтажные | |
| 4. Производственные здания: - одноэтажные - двухэтажные | |
| 5. Убежище | 1000 – 3000 |
| 6. ПРУ | 100 – 200 |
| 7. Щели | |
| 8. Открытые траншеи | |
| 9. Автомобили, автобусы | |
| 10. Бульдозеры | |
| 11. Танки | |
| 12. Бронетранспортеры |
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1. Методика прогнозирования и оценки радиационной обстановки при авариях на АЭС. – М., 1985.-60 с.
2. Демиденко Т.П. и др. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения: справочник.- Киев: Высшая школа. Головное изд-во, 1987.- 256 с.
3. Гринин А.С., Новиков В.Н. Экологическая безопасность. Защита территории и населения при чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие.–М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002.- 336с.
4. Штур В.Б. Безопасность жизнедеятельности в техносфере. – Уфа: Изд-во «Реактив», 2004. – 208 с.